JP2005188766A - Refrigerating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱源ユニットと熱交換ユニットとを接続して構成される冷凍装置に関する。 The present invention relates to a refrigeration apparatus configured by connecting a heat source unit and a heat exchange unit.
これまでの冷凍装置では、冷媒を圧縮吐出する圧縮機を搭載する熱源ユニットと、この熱源ユニットから供給される前記冷媒と水とを熱交換させる冷媒/水熱交換器を搭載し、冷温水を生成して利用側熱交換器へと供給する熱交換ユニットとを接続して構成される冷凍装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、従来型の冷凍装置では、熱交換ユニットに搭載する冷媒/水熱交換器をコイル状に形成された二重管式の冷媒/水熱交換器を複数個設けたものとなっていたが、この二重管式の冷媒/水熱交換器を上下方向に重ねて設けていたため重心位置が高くなり、輸送時や据付け時に転倒する危険性があった。 However, in the conventional refrigeration system, a plurality of double-pipe refrigerant / water heat exchangers that are formed in a coil shape are provided for the refrigerant / water heat exchanger mounted on the heat exchange unit. Since the double-pipe refrigerant / water heat exchangers are stacked in the vertical direction, the position of the center of gravity becomes high, and there is a risk of falling during transportation or installation.
また、流通抵抗や熱交換効率の点から、前記冷媒は、二重管式熱交換器の内管と外管との間を流通させ、前記冷温水は、該内管内を流通させていたため、前記熱交換ユニットから利用側熱交換器へ冷水を供給する際、この凍結防止を行うには前記温度センサを前記内管内へと挿設しなければならず、該熱交換器の加工が容易なものではなかった。 In addition, from the viewpoint of flow resistance and heat exchange efficiency, the refrigerant was circulated between the inner tube and the outer tube of the double-pipe heat exchanger, and the cold / hot water was circulated in the inner tube. When cold water is supplied from the heat exchange unit to the use side heat exchanger, the temperature sensor must be inserted into the inner pipe to prevent freezing, and the heat exchanger can be easily processed. It was not a thing.
そこで、本発明は、係る課題を解決するために成されたものであり、輸送時および据付け時の転倒の危険性を防止すると共に、利用側熱交換器へ供給される冷温水の凍結を容易に防止できる熱交換ユニットを備えた冷凍装置を提供するものである。 Therefore, the present invention has been made to solve such problems, and prevents the risk of falling during transportation and installation and facilitates freezing of cold / hot water supplied to the use-side heat exchanger. The present invention provides a refrigeration apparatus including a heat exchange unit that can be prevented.
請求項1に記載の発明は、冷媒を圧縮して吐出する熱源ユニットと、前記冷媒と熱交換させて利用側熱交換器へ冷温水を供給する熱交換ユニットとを接続して構成される冷凍装置において、前記熱交換ユニット内へ、前記冷媒と前記冷温水とを熱交換させる冷媒/水熱交換器を複数個に分割されたプレート式熱交換器として設けると共に、前記熱源ユニットから供給された冷媒と前記熱源ユニットへと戻る冷媒とを熱交換させる冷媒熱交換器と、前記熱交換ユニット内を循環する冷媒を一時貯留しておくレシーバタンクとを設け、これら冷媒/水熱交換器、冷媒熱交換器、レシーバタンクを前記熱交換ユニット内へ均等に分散させて配設したことを特徴とするものである。 The invention according to claim 1 is a refrigeration configured by connecting a heat source unit that compresses and discharges a refrigerant and a heat exchange unit that exchanges heat with the refrigerant and supplies cold / hot water to a use-side heat exchanger. In the apparatus, a refrigerant / water heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and the cold / hot water is provided as a divided plate heat exchanger in the heat exchange unit and supplied from the heat source unit. A refrigerant heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and the refrigerant returning to the heat source unit, and a receiver tank for temporarily storing the refrigerant circulating in the heat exchange unit are provided, and these refrigerant / water heat exchanger, refrigerant The heat exchanger and the receiver tank are arranged so as to be evenly dispersed in the heat exchange unit.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記複数個に分割された冷媒/水熱交換器を偶数個として前記熱交換ユニット内へ均等に分散させて配置し、いずれかの冷媒/水熱交換器の近傍へ前記冷媒熱交換器を配設し、前記熱交換ユニットの中央を中心として、この冷媒熱交換器と対向する位置に前記レシーバタンクを配設したことを特徴とするものである。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のものにおいて、前記複数個の冷媒/水熱交換器、前記冷媒熱交換器、前記レシーバタンクを前記熱交換ユニット内の縁部付近へ略均等に分散させて配設すると共に、前記冷媒/水熱交換器や前記冷媒熱交換器の各熱交換器の冷媒出入口および冷温水出入口は、他の熱交換器の冷媒出入口および冷温水出入口と向き合う向きに配設したことを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the plurality of refrigerant / water heat exchangers, the refrigerant heat exchanger, and the receiver tank are arranged in the vicinity of an edge in the heat exchange unit. The refrigerant inlet / outlet and the cold / hot water inlet / outlet of each of the heat exchangers of the refrigerant / water heat exchanger and the refrigerant heat exchanger are the refrigerant inlet / outlet and the cold / hot water of another heat exchanger. It is arranged in a direction facing the entrance / exit.
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載のものにおいて、各前記冷媒/水熱交換器内の最外層を前記冷温水が流通する冷温水層とすると共に、前記冷媒/水熱交換器の前記冷温水出口近傍へ、該冷媒/水熱交換器から流出する冷温水の温度を検出する温度センサを設けたことを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, the outermost layer in each refrigerant / water heat exchanger is a cold / hot water layer through which the cold / hot water flows, and the refrigerant / water heat exchange is performed. A temperature sensor for detecting the temperature of the cold / hot water flowing out from the refrigerant / water heat exchanger is provided in the vicinity of the cold / hot water outlet of the vessel.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のものにおいて、前記温度センサは、各前記冷媒/水熱交換器の前記冷温水出口近傍の外表面へ外気との断熱処理をして設けたことを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, the temperature sensor according to the fourth aspect of the present invention, wherein the temperature sensor is provided by performing heat insulation treatment with outside air on an outer surface in the vicinity of the cold / hot water outlet of each refrigerant / water heat exchanger. It is characterized by that.
請求項1に記載の発明によれば、冷媒と冷温水とを熱交換させる冷媒/水熱交換器を複数個のプレート式熱交換器に分割し、これら冷媒/水熱交換器と、冷媒熱交換器と、レシーバタンクとを熱交換ユニット内へ略均等に分散させて配設することにより、前記熱交換ユニットの重心を該熱交換ユニットの略中央の位置にすることができると共に、前記重心の高さ位置を低くすることができる。 According to the first aspect of the present invention, the refrigerant / water heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and the cold / hot water is divided into a plurality of plate heat exchangers, and these refrigerant / water heat exchanger, By arranging the exchanger and the receiver tank so as to be substantially evenly distributed in the heat exchange unit, the center of gravity of the heat exchange unit can be brought to a substantially central position of the heat exchange unit, and the center of gravity is The height position of can be lowered.
請求項2に記載の発明によれば、まず、最重量物である冷媒/水熱交換器を偶数個として前記熱交換ユニット内へ均等に配置し、いずれかの冷媒/水熱交換器の近傍へ次の重量物である前記冷媒熱交換器を配設し、前記熱交換ユニットの中央を中心として、この冷媒熱交換器と対向する位置に、前記冷媒熱交換器と略同等の重量物であるレシーバタンクを配設することにより、該熱交換ユニットの重心を略中央の位置とすることが容易に行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, first, an even number of refrigerant / water heat exchangers, which are the heaviest ones, are evenly arranged in the heat exchange unit, and in the vicinity of any one of the refrigerant / water heat exchangers. The refrigerant heat exchanger, which is the next heavy object, is disposed, and a heavy object substantially equivalent to the refrigerant heat exchanger is provided at a position facing the refrigerant heat exchanger with the center of the heat exchange unit as the center. By disposing a certain receiver tank, the center of gravity of the heat exchange unit can be easily set to a substantially central position.
請求項3に記載の発明によれば、前記複数個の冷媒/水熱交換器、前記冷媒熱交換器、前記レシーバタンクを配設する位置を前記熱交換ユニット内の縁部付近とし、前記冷媒/水熱交換器や前記冷媒熱交換器の各熱交換器の冷媒出入口および冷温水出入口は、他の熱交換器の冷媒出入口および冷温水出入口と向き合う向きに配設することで、前記熱交換ユニット内の中央部には、前記熱交換器等に接続される冷媒配管等のみとなるため、この中央部に該熱交換ユニットのメンテナンスを行う空間を設けることができる。 According to a third aspect of the present invention, the position where the plurality of refrigerant / water heat exchangers, the refrigerant heat exchanger, and the receiver tank are disposed is set near the edge in the heat exchange unit, and the refrigerant / The refrigerant inlet / outlet and the cold / hot water inlet / outlet of each heat exchanger of the water heat exchanger and the refrigerant heat exchanger are arranged in the direction facing the refrigerant inlet / outlet / cold water inlet / outlet of the other heat exchanger, so that the heat exchange Since only the refrigerant pipe connected to the heat exchanger or the like is provided in the central portion in the unit, a space for performing maintenance of the heat exchange unit can be provided in the central portion.
請求項4に記載の発明によれば、各前記冷媒/水熱交換器内の最外層を前記冷温水が流通する冷温水層とし、前記冷媒/水熱交換器の前記冷温水出口近傍へ、該冷媒/水熱交換器から流出する冷温水の温度を検出する温度センサを設けることにより、より正確な前記冷温水の温度を検出して、前記冷温水の凍結を防止することができる。 According to the invention described in claim 4, the outermost layer in each refrigerant / water heat exchanger is a cold / hot water layer through which the cold / hot water flows, to the vicinity of the cold / hot water outlet of the refrigerant / water heat exchanger, By providing a temperature sensor that detects the temperature of the cold / hot water flowing out of the refrigerant / water heat exchanger, it is possible to detect the temperature of the cold / hot water more accurately and prevent the cold / hot water from freezing.
請求項5に記載の発明によれば、前記温度センサは、前記冷媒/水熱交換器の冷温水出口近傍の外表面へ外気と断熱処理をして設けるものとしているため、前記温度センサの取り付けが、容易に行えると共に、前記温度センサで検出される前記冷温水の温度が外気の影響を受けることがない。 According to the invention described in claim 5, since the temperature sensor is provided by performing heat insulation treatment with outside air on the outer surface in the vicinity of the cold / hot water outlet of the refrigerant / water heat exchanger, the temperature sensor is attached. However, it can be easily performed, and the temperature of the cold / hot water detected by the temperature sensor is not affected by outside air.
以下、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図1は、本発明を適用した冷凍装置の冷媒回路を含むシステム構成を説明する図である。冷凍装置100は、熱源ユニット1と熱交換ユニット2とを冷媒配管3a、3bで接続して構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a system configuration including a refrigerant circuit of a refrigeration apparatus to which the present invention is applied. The
熱源ユニット1には、ガスエンジン10やこのガスエンジン10で駆動される圧縮機11、および、ガスエンジン10等の制御や後述する熱交換ユニット2の熱交換側制御装置24との通信などを行う熱源側制御装置16などを収納した機械室12が図示しないベースフレーム上に設けられており、前記機械室12の上方には、室外熱交換器13と、この室外熱交換器13への送風を行う送風ファン14、14等が収納された放熱室15が設けられている。
The heat source unit 1 performs control of the
熱交換ユニット2には、複数個のプレート式熱交換器である冷媒/水熱交換器20a、20bと、冷媒熱交換器20cと、前記冷媒/水熱交換器20a、20bおよび前記冷媒熱交換器20cを流通する冷媒の流量を制御する電動膨張弁21と、前記冷媒を一時貯留するレシーバタンク22と、逆止弁23a、23bと、後述する各種温度センサからの温度信号に基づいて前記電動膨張弁21の開度調節や、熱源ユニット1の熱源側制御装置16との通信を行う熱交換側制御装置24が収納されている。
The
そして、この熱交換ユニット2内での冷媒配管の接続について説明すると、熱源ユニット1から延びる冷媒配管3aは、レシーバタンク22の一端へと接続され、このレシーバタンク22の他端は、逆止弁23aを介して冷媒熱交換器20cの一方の第1冷媒入口53a(図3参照)へと接続されており、前記逆止弁23aは、前記レシーバタンク22から前記冷媒熱交換器20cへと前記冷媒を流す方向へ向けて設けられている。また、このレシーバタンク22の前記他端には、一端が前記冷媒熱交換器20cの前記一方の第1冷媒出口53b(図3参照)へと接続された逆止弁23bが接続されており、この逆止弁23bは、冷媒熱交換器20cの前記第1冷媒出口53bから前記レシーバタンク22の前記他端へ冷媒を流す方向へ向けて設けられている。さらに、冷媒熱交換器20cの前記一方の第1冷媒出口53bは、電動膨張弁21を介して冷媒/水熱交換器20aの冷媒入口34a(図2参照)へと接続されており、冷媒/水熱交換器20aの冷媒出口34b(図2参照)は、冷媒/水熱交換器20bの冷媒入口へと接続されている。冷媒/水熱交換器20bの冷媒出口は、前記冷媒熱交換器20cの他方の第2冷媒入口54a(図3参照)へと接続され、この冷媒熱交換器20cの第2冷媒出口54b(図3参照)は、熱源ユニット1から延びる冷媒配管3bへと接続されている。つまり、冷媒/水熱交換器20a、20bは、冷媒回路上へ直列に接続されて設けられている。
The refrigerant pipe connection in the
また、熱交換ユニット2からは、冷温水配管4a、4bが延びて、利用側熱交換器30へと接続されているが、冷媒/水熱交換器20aの冷温水出口35b(図2参照)から延びる冷温水配管25aは、冷媒/水熱交換器20bの冷温水出口から延びる冷温水配管25bと接続され、前記冷温水配管4aとして循環ポンプ37を経由して利用側熱交換器30の一方の冷温水入口へと接続されており、冷媒/水熱交換器20aの冷温水入口35a(図2参照)から延びる冷温水配管26aは、冷媒/水熱交換器20bの冷温水入口から延びる冷温水配管26bと接続され、前記冷温水配管4bとして利用側熱交換器30の一方の冷温水出口へと接続されている。つまり、冷媒/水熱交換器20a、20bは、利用側熱交換器30へと接続される冷温水回路上へ並列に接続されて設けられている。
Moreover, although the cold /
これにより、熱源ユニット1から供給される冷媒回路側では、熱交換ユニット2から利用側熱交換器30へと供給する冷温水と熱交換させる経路を長く設定することができて、前記冷媒と前記冷温水との熱交換効率を向上させることができると共に、前記冷温水回路側では、熱交換ユニット2から前記利用側熱交換器30へ供給する冷温水の流量を減少させることなく、冷媒/水熱交換器20a、20b内、および、配管接続された各冷温水配管内での前記冷温水の流速を低下させることができて、該配管等の前記冷温水による腐食を抑えることができる。また、各冷媒/水熱交換器20a、20bへ循環させる冷温水の流量を少なくしても、熱交換ユニット2から利用側熱交換器30へ供給する冷温水の流量を確保することができることから、夫々の前記冷温水配管25a、25b、26a、26bの口径を小さくすることができると共に、銅管を用いて配管することができるため、配管加工が容易になり製造コストを低く抑えることもできる。
Thereby, on the refrigerant circuit side supplied from the heat source unit 1, it is possible to set a long path for heat exchange with the cold / hot water supplied from the
また、冷媒/水熱交換器20aの冷媒入口34a近傍の冷媒配管には、冷媒入口センサT1が設けられ、冷媒/水熱交換器20cの第2冷媒出口54b近傍の冷媒配管3bには、冷媒出口センサT2が設けられており、冷媒/水熱交換器20a、20bから夫々延びる冷温水配管25aおよび25bが合流する位置には、冷温水出口センサt2が、また、冷温水配管26aおよび26bが合流する位置には冷温水入口センサt1が設けられると共に、前記冷温水配管25a、25bが接続される各々の冷媒/水熱交換器20a、20bの冷温水出口には、凍結防止センサt3、t4(温度センサ)が夫々設けられており、これら温度センサにより検出された温度信号は熱交換側制御装置24で検出されるものとなっている。
The refrigerant pipe near the
ここで、冷媒/水熱交換器20aおよび凍結防止センサT3について説明する。
Here, the refrigerant /
冷媒/水熱交換器20aは、図2の展開図に示す様に、管板31a、31bの間に復数枚の仕切板31cが設けられた構造となっており、冷媒が流れる冷媒層32と冷温水が流れる冷温水層33とが、幾重にも交互に重ねられた構成となっている。
As shown in the development view of FIG. 2, the refrigerant /
管板31aの上方には、例えば、冷媒入口34aと、冷温水出口35bとが設けられ、下方には、冷媒出口34bと、冷温水入口35aとが設けられており、前記冷媒入口34aから流入した冷媒は、1つ置きに設けられた冷媒層32へと流入し、この冷媒層32を流通する間に前記冷温水との熱交換を行い、冷媒出口34bから流出するものとなっている。同様に、冷温水入口35aから流入した前記冷温水は、1つ置きに設けられた冷温水層33へと流入し、この冷温水層33を流通する間に前記冷媒との熱交換を行い、冷却、或いは、加温されて前記冷温水出口35bから流出するものとなっている。
For example, a
そして、冷媒/水熱交換器20aは、その最外層36a、36bへ冷温水層33が設けられるように構成されており、管板31aの外面の冷温水出口35b付近には、上記凍結防止センサt3が設けられている。これは、熱交換ユニット2から利用側熱交換器30へと冷水を供給する場合、熱源ユニット1から供給された冷媒が流入する冷媒入口34a近傍であり、冷温水出口35b付近の冷温水温度が最も低い温度となるため、この位置で前記冷媒と熱交換して冷却された冷水の温度を検出して熱交換側制御装置24で前記冷水の凍結を判断し、熱源側制御装置16へ送信してガスエンジン10および圧縮機11の運転を制御させることにより、確実に、前記冷水の凍結を防止することが可能となるからである。また、凍結防止センサt3は、前記冷温水出口35b付近の前記最外層36a内に設けることが望ましいが、冷媒/水熱交換器20aの加工性の難しさの点から管板31aの外表面上に設けられ、断熱材等で、外気との断熱処理が行われている。
The refrigerant /
なお、冷媒/水熱交換器20bおよび凍結防止センサt4については、上記冷媒/水熱交換器20aおよび凍結防止センサt3と同様であるため、説明は省略する。
The refrigerant /
また、冷媒熱交換器20cについて説明すると、図3に示す様に、上記冷媒/水熱交換器20a、20bと同様の構成をしており、冷媒熱交換器20cは、管板50a、50bの間に復数枚の仕切板50cが設けられた構造となっており、逆止弁23aを流通し、冷媒/水熱交換器20aへと流入する冷媒が流れる第1冷媒層51と、冷媒/水熱交換器20bから流出し、冷媒配管3bを熱源ユニット1へと戻る冷媒が流れる第2冷媒層52とが、幾重にも交互に重ねられた構成となっている。
Further, the
管板50aの上方には、例えば、レシーバタンク22から逆止弁23aを流通して来た冷媒が、この冷媒熱交換器20cの一方へと流入する第1冷媒入口53aと、冷媒/水熱交換器20aで冷温水と熱交換し、冷媒配管3bを流通して熱源ユニット1へと戻る冷媒が流出する第2冷媒出口54bとが設けられ、下方には、上記レシーバタンク22から逆止弁23aを流通して来た冷媒が流出する第1冷媒出口53bと、上記冷媒/水熱交換器20aの前記冷媒出口34bから流出した冷媒が、この冷媒熱交換器20cの他方へと流入する第2冷媒入口54aとが設けられており、上記逆止弁23aを流通し、前記第1冷媒入口53aから流入した冷媒は、1つ置きに設けられた一方の第1冷媒層51へと流入して、この冷媒層51を流通する間に他方の第2冷媒層52を流通する上記冷媒/水熱交換器20bの前記冷媒出口から流出した冷媒との熱交換を行って過冷却され、第1冷媒出口53bから流出するものとなっている。同様に、第2冷媒入口54aから流入した冷媒/水熱交換器20bを流通した冷媒は、1つ置きに設けられた第2冷媒層52へと流入し、この第2冷媒層52を流通する間に上記逆止弁23aを流通した冷媒との熱交換を行って過熱され、前記第2冷媒出口54bから流出するものとなっている。
Above the
さらに、冷媒/水熱交換器20a、20b内を流通する冷媒と冷温水の流通方向は、この熱交換ユニット2から利用側熱交換器30へ冷水が供給される場合では、対向する向きに流れるものとされており、冷媒熱交換器20c内の前記一方を流通する冷媒と前記他方を流通する冷媒の流通方向は、夫々同様に対向する向きに流れるものとされている。また、熱交換ユニット2から利用側熱交換器30へ温水が供給される場合では、冷媒/水熱交換器20a、20bでは、前記冷媒と前記温水とが同方向に流れるものとなり、冷媒熱交換器20cでは、前記一方および前記他方を流通する冷媒が共に逆方向へ流通するため、上記熱交換ユニット2から利用側熱交換器30へ冷水を供給する場合と同様に対向する向きに流れることとなる。
Furthermore, the refrigerant and cold / hot water flowing in the refrigerant /
次に、この熱交換ユニット2の構造について説明すると、図4に示す様に、この熱交換ユニット2は、ベースフレーム40を有し、このベースフレーム40上へLの字状の部材41a〜41hを組み合わせて筐体ベース42が構築されている。
Next, the structure of the
そして、ベースフレーム40上の対向する縁部40a、40b付近には、これら縁部40a、40bへ沿うように、図1の冷温水配管4a、4bの一部を構成する冷温水配管43a、43bが配設されている。この冷温水配管43a、43bは、夫々その両端が開放可能とされた直管となっており、据付状況に応じて縁部40c側、或いは、40d側のいずれかの方向へ前記冷温水配管4a、4bを延ばすことが可能とされている。
Further, in the vicinity of the opposing
また、このベースフレーム40の縁部40c側には、冷媒/水熱交換器20aと、冷媒熱交換器20cが配設されており、この縁部40cと対向する縁部40d側には、冷媒/水熱交換器20bと、レシーバタンク22と、熱交換側制御装置24とが載置されている。つまり、重量物である冷媒/水熱交換器20a、20b、冷媒熱交換器20c、レシーバタンク22等をベースフレーム40上へ略均等に分散させて配設している。
Further, a refrigerant /
さらに、冷媒/水熱交換器20aおよび冷媒熱交換器20cの前記冷媒出入口および前記冷温水出入口と、冷媒/水熱交換器20bの前記冷媒出入口および前記冷温水出入口とは、向い合せとなるように配設されている。
Further, the refrigerant inlet / outlet and the cold / hot water inlet / outlet of the refrigerant /
これにより、この熱交換ユニット2の重心位置をベースフレーム40の中央付近とすることができると共に、その重心の高さ位置も低くすることができて、輸送時や据付け時にこの熱交換ユニット2が転倒するなどの危険を防止することができる。また、熱交換ユニット2内の中央部には、熱源ユニット1から供給される冷媒が循環する冷媒配管や、前記冷温水配管43a、43bに接続された冷温水配管25a、25bや、冷温水配管26a、26bなどの配管類のみが配設されることとなるため、この中央部を熱交換ユニット2のメンテナンス空間とすることができ、メンテナンス性も向上させることができる。さらに、この熱交換ユニット2にレシーバタンク22を備えているので、上記冷媒/水熱交換器20a、20bをプレート式熱交換器としても、各々の冷媒/水熱交換器20a、20bを循環する冷媒容量を確保することができると共に、例えば、熱源ユニット1の故障などの場合には、前記熱源ユニット1内の冷媒を、このレシーバタンク22内へと回収して、該熱源ユニット1の修理、或いは、メンテナンス等の作業を行うことができる。
As a result, the center of gravity of the
また、図5(a)の内部側面図に示す様に、熱交換側制御装置24のレシーバタンク22側の側面には、レシーバタンク22の胴部へと延びる略Mの字状のアングル44が設けられている。また、図5(b)は、内部天面図である。これは、レシーバタンク22が垂直方向へ延びた円柱形状となっているため、輸送時などで、このレシーバタンク22がふらつくのを抑える目的と、このレシーバタンク22の熱を熱交換側制御装置24へと伝達させて、前記熱交換側制御装置24内の露付きを防止する熱伝達手段としての目的とを有している。なお、本実施の形態では、前記レシーバタンク22と熱交換側制御装置24との間に熱伝達可能なアングル44を設けているが、熱交換側制御装置24の側面の一部をレシーバタンク22の胴部の外周面と面接触するよう形成し、構成しても良い。これは、当然ではあるが、このレシーバタンク22内には液冷媒が貯留されるため、該レシーバタンク22の温度は、冷凍装置100の運転時には、約40℃程度となる。このレシーバタンク22の温度を熱交換側制御装置24へと伝達させることにより、該熱交換側制御装置24内の結露を防止することができると共に、通常、結露防止のために熱交換側制御装置24の外壁を覆うように設ける断熱材を削減することができるため、製造コストも安くすることができる。
Further, as shown in the internal side view of FIG. 5A, a substantially M-shaped
次に、図6を参照して、この冷凍装置100の動作について説明する。
Next, the operation of the
まず、熱交換ユニット2から利用側熱交換器30へ冷水を供給する場合では、図示しないリモコン等により、熱源ユニット1へ運転の指示が出されると、熱源側制御装置16で、これを受信し、ガスエンジン10の運転が開始される。そして、ガスエンジン10の運転が開始されると、その駆動力により圧縮機11の運転が開始され、高温高圧のガス冷媒が吐出される。吐出された前記ガス冷媒は、室外熱交換器13へと流入し、送風ファン14、14の送風により外気へと放熱して低温高圧の液冷媒となり、冷媒配管3aから熱交換ユニット2へと供給される。
First, in the case of supplying cold water from the
前記液冷媒は、矢印Xの方向へ循環し、冷媒配管3aから熱交換ユニット2のレシーバタンク22へと流入し、逆止弁23aを経由して冷媒熱交換器20cで、冷媒/水熱交換器20a、20bを流通した高温低圧のガス冷媒と熱交換して過冷却され、電動膨張弁21で減圧されて冷媒/水熱交換器20aへと流入する。
The liquid refrigerant circulates in the direction of arrow X, flows into the
この冷媒/水熱交換器20aでは、冷温水配管26aからこの冷媒/水熱交換器20aへと流入する冷温水を冷却して蒸発する。この時、前記冷媒の略半分が蒸発して前記冷媒は気液混合状態となる。次いで、冷媒/水熱交換器20bへと流入して冷温水配管26bからこの冷媒/水熱交換器20bへと流入する冷温水を冷却して蒸発する。この時、前記冷媒の殆どが蒸発するものとされており、前記液冷媒は、この時点で高温低圧のガス冷媒となる。そして、冷媒熱交換器20cで、これから冷媒/水熱交換器20aへ流入しようとする冷媒と熱交換して過熱され、冷媒配管3bを経由して熱源ユニット1へと戻り、図示しないアキュームレータを経由して前記圧縮機11へと戻される。
In the refrigerant /
一方、利用側熱交換器30へと循環する冷温水は、前記冷媒で冷却されて冷水となり、循環ポンプ37が運転されることにより、冷媒/水熱交換器20a、20bの冷温水配管25a、25bから流出する。そして、矢印Yで示す様に、冷温水配管43aで合流し、冷温水配管4aを経由して利用側熱交換器30内へと流入し、図示しない負荷へ接続された熱媒体を冷却する。この利用側熱交換器30で前記熱媒体と熱交換した冷温水は、冷温水配管4b、43bを経由して冷温水配管26a、26bへと分流し、再度、冷媒/水熱交換器20a、20bで冷却される。
On the other hand, the cold / hot water circulating to the use-
しかしながら、この時、もし、前記循環ポンプ37が故障等により運転されなかった場合には、前記冷温水は凍結し、膨張して冷媒/水熱交換器20a、20bを破壊してしまう恐れがある。
However, at this time, if the circulating
このため、各冷媒/水熱交換器20a、20bの冷温水出口付近には、夫々凍結防止センサt3、t4(温度センサ)が設けられており、これら凍結防止センサt3、t4のいずれかが、前記冷温水の温度信号が第1の所定温度Temp1以下であることを検出した場合、冷媒/水熱交換器20a、20bのいずれかを流通する冷温水が凍結の危険性があるとして熱交換側制御装置24で判断し、この熱交換側制御装置24から図示しない通信配線を通じて、熱源側制御装置16へと送信し、熱源ユニット1のガスエンジン10を停止させるものである。ここで、前記第1の所定温度Temp1は、前記冷温水が凍結し始める温度より少し、高い温度に設定することが望ましい。
For this reason, freezing prevention sensors t3 and t4 (temperature sensors) are provided in the vicinity of the cold / hot water outlets of the respective refrigerant /
また、上述の様に、冷媒/水熱交換器20a、20bは、最外層36a、36bに冷温水層33を設けているため、凍結防止センサt3、t4で前記冷温水の温度を的確に検出することができる。これにより、前記冷温水は、それ以上冷却される恐れが無くなるため、前記冷温水の凍結は回避される。
Further, as described above, since the refrigerant /
そして、凍結防止センサt3、t4の夫々で検出された温度信号の双方が、前記第1の所定温度より高い第2の所定温度Temp2以上となり、さらに、この時、冷凍装置100が上記図示しないリモコン等により運転を指示されていれば、再度、ガスエンジン10の運転を開始して、熱交換ユニット2から利用側熱交換器30へ冷水が供給されるものとなる。ここで、前記第2の所定温度Temp2は、当然、前記第1の所定温度Temp1以上であり、かつ、前記冷温水が凍結する危険性の無い最低温度とすることが望ましい。
Then, both the temperature signals detected by the freeze prevention sensors t3 and t4 are equal to or higher than the second predetermined temperature Temp2 higher than the first predetermined temperature, and at this time, the
また、本発明の冷凍装置100では、上述の様に、前記第2冷媒出口54b付近の冷媒配管上には、冷媒出口センサT2が設けられており、前記冷媒/水熱交換器20aの冷媒入口34a近傍の冷媒配管上に設けられた前記冷媒入口センサT1で検出された冷媒の温度信号と、この冷媒出口温度センサT2で検出された冷媒の温度信号とのいずれかを選択して熱交換側制御装置24制御させることにより、前記熱交換側制御装置24に格納されたプログラムのソフトを変更せずに、この冷凍装置100の能力を重視した運転と、省エネルギーを重視した運転とのいずれかの運転を選択して行わせることができるものとなっている。
In the
つまり、冷媒入口センサT1で検出された冷媒の温度信号を採用することにより、熱交換ユニット2内を循環する冷媒の温度が、低めであるとの判断が熱交換側制御装置24で行われ、熱交換側制御装置24から図示しない通信配線で熱源ユニット1の熱源側制御装置16へ、運転能力を低減して運転するよう指示が出されて、省エネルギーを重視した運転を行わせることができ、冷媒出口センサT2で検出された冷媒の温度信号を採用することにより、熱交換ユニット2内を循環する冷媒の温度が、高めであるとの判断が熱交換側制御装置24で行われ、熱交換側制御装置24から図示しない通信配線で熱源ユニット1の熱源側制御装置16へ、運転能力を十分出して運転するよう指示が出されて、能力を重視した運転を行わせることができるものである。
That is, by adopting the temperature signal of the refrigerant detected by the refrigerant inlet sensor T1, the heat exchange
この冷媒入口センサT1と、冷媒出口センサT2との切り替えは、熱交換側制御装置24内、或いは、熱源側制御装置16内にスイッチ等を設け、このスイッチ等の切り替え操作を行うことにより、選択されるものとしても良く、または、前記リモコン等に選択スイッチを設け、該選択スイッチの操作により、いずれかのセンサT1、T2で検出される温度信号が選択されるものとしても構わない。
Switching between the refrigerant inlet sensor T1 and the refrigerant outlet sensor T2 is performed by providing a switch or the like in the heat exchange
プレート式の熱交換器を使用して冷水等の供給を行う装置。 A device that supplies cold water using a plate-type heat exchanger.
1 熱源ユニット
2 熱交換ユニット
3a、3b 冷媒配管
4a、4b 冷温水配管
16 熱源側制御装置
20a、20b 冷媒/水熱交換器
20c 冷媒熱交換器
21 電動膨張弁
22 レシーバタンク
23a、23b 逆止弁
24 熱交換側制御装置
25a、25b 冷温水配管
26a、26b 冷温水配管
30 利用側熱交換器
40 ベースフレーム
40a〜40d 縁部
43a、43b 冷温水配管
100 冷凍装置
T1 冷媒入口センサ
T2 冷媒出口センサ
t1、t2 冷温水入口センサ
t3、t4 凍結防止センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記熱交換ユニット内へ、前記冷媒と前記冷温水とを熱交換させる冷媒/水熱交換器を複数個に分割されたプレート式熱交換器として設けると共に、前記熱源ユニットから供給された冷媒と前記熱源ユニットへと戻る冷媒とを熱交換させる冷媒熱交換器と、前記熱交換ユニット内を循環する冷媒を一時貯留しておくレシーバタンクとを設け、これら冷媒/水熱交換器、冷媒熱交換器、レシーバタンクを前記熱交換ユニット内へ均等に分散させて配設したことを特徴とする冷凍装置。 In a refrigeration apparatus configured by connecting a heat source unit that compresses and discharges a refrigerant, and a heat exchange unit that exchanges heat with the refrigerant and supplies cold / hot water to a use-side heat exchanger,
In the heat exchange unit, a refrigerant / water heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and the cold / hot water is provided as a divided plate heat exchanger, and the refrigerant supplied from the heat source unit and the A refrigerant heat exchanger for exchanging heat with the refrigerant returning to the heat source unit and a receiver tank for temporarily storing the refrigerant circulating in the heat exchange unit are provided, and these refrigerant / water heat exchanger, refrigerant heat exchanger A refrigeration apparatus, wherein receiver tanks are uniformly distributed in the heat exchange unit.
5. The refrigeration apparatus according to claim 4, wherein the temperature sensor is provided by performing heat insulation treatment with outside air on an outer surface in the vicinity of the cold / hot water outlet of each refrigerant / water heat exchanger.
Priority Applications (4)
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JP2003426873A JP2005188766A (en) | 2003-12-24 | 2003-12-24 | Refrigerating apparatus |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010249432A (en) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Mitsubishi Electric Corp | Plate type heat exchanger and refrigerating cycle device using the same |
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2003
- 2003-12-24 JP JP2003426873A patent/JP2005188766A/en active Pending
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